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教育实验是在严格控制变量的条件下，通过对学校的教育、教学条件作某些改变，来观察分析与此相伴随现象的变化，并确定条件与现象之间因果关系的方法。它是教育科学研究中最重要的一种研究方法。
教育实验可分为自然实验与实验室实验两类。前者是在日常的教育教学过程中，按照一定的实验设计与方法进行；后者是在专用的实验室里，利用设备与仪器进行。教师运用实验法实施教育科研，最为适宜的是自然实验法，即在普通的教室里于正常的教学条件下，使自己的学生成为教育实验的被试，这是教师一个得天独厚的科研条件。
一、教育实验法概述
（一）教育实验法的含义
教育实验法是通过主动变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系的一种方法。也就是，是沿着根据某种假设，在有控制的条件下，观察实验因素与教育效果之间的因果关系，从中探索教育规律的一种方法。
教育实验不同于教育试验，两者之间有着质的区别。教育试验以教育实验为基础，是对某一有结论的教育实验，做进一步探索性、应用性的研究，以其在更大范围内进行推广和应用。教育实验是一种科学性很强的研究活动，对于实验条件的控制，实验方法的设计和实施，实验数据的处理，都有较高的要求。而教育试验的要求相对较低，在研究方法上也有一定的灵活性。
（二）教育实验法的特点
1.主动变革性
观察和调查都是在不干预研究对象的前提下去认识研究对象发现其中的问题。而实验则可以根据实验目的主动地创设和控制实验条件，人为地改变对象的存在方式、变化过程，使要研究的现象发生。
2.控制性
实验法的精髓是控制。严格地说，没有控制就没有教育实验。科学实验要求根据研究对象的需要借助各种方法技术。减少或消除各种可能影响科学的无关因素的干扰，主动促使某些现象、性质的出现，以求尽早寻找出事物现象发生的原因。
3.因果性
实验以发现、确认事物之间的因果关系为直接宗旨和主要任务，本质上是按因果推论逻辑设计与实施的，它是揭示事物之间的因果联系的有效工具和必要途径。
4.综合性
可以综合运用观察、调查等方法，取长补短，相互配合，以便更全面、更准确、更深入地认识所要研究的问题。
5.重复性
所谓重复性是指如果具备了同样的先决条件，可以在不同地区、不同但未产生该实验同样的预期效果。从而验证和提高实验的有效与可信度，有利于实验成果的推广。
教育实验法的这些特点确立了它在教育科学研究中的地位——教育实验是教育科学研究的生命。但实验法也有它自身的局限性：第一，科学研究中的许多变量是无法操纵、控制的，不能通过实验法去研究。原因与结果处于不同层次，许多原因往往不能直接观察到，而需在事物的深层结构和内在机制上加以理解性解释。第二，实验控制有时使实验情境与实际生活情境存在一些差距，从实验情境中获得的结论并不完全是用于实际生活情景，它还须通过广泛的实践做进一步的检验。第三，实验过程本身离不开理论假设的引导，离不开对研究对象的观测，从某种意义上说，实验是观察、调查与理性思辨的综合运用。
（三）教育实验的特征与基本要求
1.教育实验的特征
教育实验是实验性的教育实践活动，又是教育性的实验研究活动，是实验性和教育性的统一。作为一种教育科研活动，它与其他科学实验有着共同的实验性，又有着不同于其它科学实验的个性，这就是它的“教育性”：
⑴实验者与教育者合二为一。一个教育实验工作者不仅是实验的设计者、组织者、实施者，而且同时也必须是一个教育者，必须在教育人的过程中研究教育。
⑵教育实验的被试就是教育对象，是一定群体的学生。他们使参与实验的主体，有自己的自主性、创造性，研究者必须尊重他们的意愿，发挥他们的积极性、创造性。“与儿童一起实验”，而不能损害儿童的身心健康。
⑶教育实验更多的是在真实的社会环境和学校环境里，而不是在专门的实验室进行，不可避免地要受到政治、文化、民俗及其他大量的非科学因素的影响，其实验控制不如实验室那样精确、严密。
⑷教育实验既要确认教育现象之间的因果关系，有要探索有效的教育内容、方法，有力地促进儿童身心的健康发展。
2.教育实验的基本要求
⑴在理论假设的引导下，有目的、有预见地操纵实验条件，进行教育变革。一方面，整个实验操作是为了检验假设并构建新的假设而进行的；另一方面，假设直接指导实验方法的选择、实验资料的搜集与实验结果的总结。教育实验的操作直接关系到儿童身心的健康和发展，实验者必须以高度严谨的科学态度，提出实验假设，对实验方案的效应作严密的科学论证，以避免负效应的出现。
⑵从检验假设的需要出发，根据研究的性质任务，适度控制实验条件，采取有效措施，尽可能地避免或减少与实验目的无关因素的干扰。要增强实验控制的意识，创造出更多符合教育实验实际的有效控制方法。
⑶坚持以实验事实为依据，公开实验操作过程和操作方法，实事求是地报告实验结果，让不同的研究者进行重复验证，确保假设检验的客观性。
⑷在遵循教育性原则的前提下开展实验，使实验研究控制在社会道德允许的范围内。
（四）教育实验的三种变量
变量是随着条件、情景的变化而在数量或类型上其变化的人或事物的特征或方面，又称因子或因素。换句话说，变量是指研究者所操纵、控制的，在性质和数量上可以变化的条件或特征。教育实验中涉及的变量依其相互关系可分为：自变量、因变量和无关变量。
1.自变量，就是通常所说的实验变量，又称为实验因子或刺激变量
它是研究者（也称主试）有目的、有计划地主动操纵的条件和因素，是作用于研究对象（也称被试）的变量。也就是实验者操作的假定的原因变量。通常指预达到研究目的所采取的教育措施与办法。用它们促使研究对象产生反应和变化。研究的目的就是看自变量的出现会引起研究对象的什么反应和变化。
例如，有几种不同的教材，考察它对学生的学习影响有没有显著差异。在这里，教材就是实验的自变量。自变量可以处在不同的变化状态中，如教材有甲、乙、丙、丁等不同种类。它是对自变量变化程度的规定。我们要解决的问题不是用不用教材，而是采取哪种教材才能更有效地促进教学。所以，一个实验因子至少要有两种水平才能进行比较，否则其本身就不能构成实验因子。
2.因变量，也称实验结果的反应变量
它是随着自变量变化而在研究对象身上产生的反应与变化的变量，是指自变量作用于研究对象后所显现的教育效果。是研究中需要观测的指标和能否成功的证据。因此，教育实验的因变量应有以下特点：⑴与自变量的时间顺序性。因变量的变化必须在自变量变化发生之后或同时。⑵可测性。因变量必须具有一定的可测性，否则实验的结果就说不清楚。⑶客观性。因变量最好是那些客观指标，如测验分数、身高、体重、肺活量、阅读速度、单词拥有量等等。主观指标只能做参考，如教师反映课堂气氛活跃，感到学生的学习极性有了提高等只能作为参考。
3.无关变量，也称控制变量
它是指在研究中，那些不是某实验所需要研究的、自变量与因变量以外的，与研究目标无关但却影响研究结果的一切变量，也称非实验因子或无关因子。无关变量，有的来自研究者方面，如研究者的操作不规范、态度不够客观；有的来自研究对象方面，如研究对象的合作态度过分积极或消极；还有的来自客观环境，如不良的测试环境等。这些变量与所要研究的主题无关，所以称无关变量。
如进行几种不同教材的比较实验，教材之外的教师水平、学生原有基础、家庭辅导、学习时间等等一切可能影响教学效果的因素都是该实验中的无关变量。再如，在教学方法的实验中，教学时间和课外辅导等都是无关变量。
在教育科研中要严格控制无关变量，否则，研究结果是来自自变量还是无关变量引起的变化就分辨不清了。
例如，关于两种教材的比较研究。教材就是研究者所操纵的自变量；两个班级学生分别使用两种不同教材所取得的学习成绩就是因变量；而与研究目标无关，但都影响学习成绩的学生学习基础、学习态度与方法，教师的工作态度与教学水平等都属于必须严加控制的无关变量。
详见附件中“一、自变量、因变量、无关变量三者之间的关系”。
二、教育实验遵循的原则
（一）客观性原则
要实事求是，不应有主观臆造；要避免偏见、成见与期望倾向，为此，要全面占有资料，要保证与分析与统计的科学性。
（二）教育性原则
教育必须有教育性，教育实验也必须有教育性。教育科学研究的出发点就是为了更好地教书育人。所以，在教育实验中贯彻党的教育方针，必须有利于至少是不损害儿童的身心健康，更不允许向儿童呈现与社会主义教育目的、任务相矛盾的图片、问题和作业等。
（三）控制性原则
教育实验旨在探索教育现象之间的内在因果关系，它必须遵循控制原则，否则就难以检验这种关系。控制有两层含义：一是要避免实验因子各水平之间、各实验处理组合之间发生混淆，即对实验因子的控制；二是排除无关变量的干扰，使之不影响我们对反应变量的正确观测和鉴定，保证反应变量的变化是有实验变量（自变量）引起的，这就是对无关因子的控制。
三、教育实验的三种基本组织形式
（一）单组实验
实验对象只有一个组，先后接受不同实验因素的影响。在其它各种条件保持不变的情况下，将实验效果与实验前或将先后实验效果加以测试与比较，从而证实实验因素是否有效。
单组实验法实行比较简单，但缺点比较多，主要是两种实验因子实行的时间误差无法消除，造成有些条件无法控制，如环境的改变、被试年龄的增长、被试的逐渐成熟等等。其次，两种实验因子，分别实施在同一对象上，先前的实验因素可能对后继的实验因素产生促进或干扰作用，如先获得的知识技能对后期的知识技能可能会有迁移或使学习中进步的速度不同等等。
1.单组实验的条件
两种实验因子之间的相互干扰，影响实验结果的有效性，所以，采用单组实验是有条件的，不具备下列条件就不能进行单组实验。
⑴后一实验因子在实验对象中所产生的变化，必须不受以前实验因子的影响。
⑵由其他无关因子所产生的影响，在实验的前一段与后一段应该是一样的，或无关紧要的。
⑶测验必须准确。两次测验分数所表示的难度应该一样，以避免使实验对象由于逐渐掌握测验技术而在后面的测验中得到高分。
2.单组实验的设计
从概念上而言，这种设计的总特征是只有一组被试，它有多种表现形式，这里也只介绍其中的两种。
⑴单组后测设计
基本模式为：
|
组别 |
前测 |
实验处理 |
后测 |
|
实验组 |
|
√ |
√ |
特征：只有一组被试且不是随机选择，没有控制对照组，实验中只给予一次实验处理，实验后进行了一次测试，将后测的结果作为实验处理的效应。 这种设计的缺点在于缺乏最基本的实验控制，无法剔除无关因素的干扰作用，这种设计的内在外在效度都是很低的，由于缺少控制对照组，无力证明因变量的变化是由于实验处理（自变量）所引起和，所以我们仅把它当作介绍一种实验设计的例子。
⑵单组前后测设计
基本模式为：
|
组别 |
前测 |
实验处理 |
后测 |
|
实验组 |
√ |
|
√ |
特征：只有一组被试且不是随机选择，没有控制对照组，实验中只给予一次实验处理，有前测和后测，用前测与后测的差异来作为实验处理的效应。
3.单组实验的优点与局限性
优点在于：①通过前测，研究者可以了解被试在实验处理前的一些信息。②通过前后测，可以得到每一个被试在实验处理前后两次测试的产生变化的直接数据，这个数据在一定程度上是可以说明实验处理产生的效应的。③被试兼作控制组，便于估计被试个体态度对实验结果的影响。
局限则表现在：①由于没有控制组作比较，不能控制一些无关因素。②可能产生安慰剂效应。对于人而言，小学生也是如此，仅仅接受任何新的措施就可能提高学习动机，导致小学生更努力地学习而使成绩提高。③前测可能影响后测（处理效应），产生实验误差。前测对后测可能产生练习或疲劳的效应，对前测的保持与遗忘的个别差异也会产生对后测成绩的不同影响。
（二）等组实验
以两个或两个以上条件大致相同的组作为实验对象，一个组接受某个实验因素影响，另一个组无实验因素，或两个组同时分别接受不同实验因素的影响，其他各种条件保持不变，然后比较有实验因素与无实验因素的不同效果，或两个不同实验因素的实验效果，从而证实实验因素是否有效。
1.等组实验的条件
等组实验要求的最重要的条件就是各组必须尽量均等。均等的含义是，各组除实验因子外，所有能影响实验的其他因素，特别是实验对象的原有水平，必须基本相同或相等。
2.等组实验设计
从概念上而言，这种设计就不是只有一个被试组，而是存在几个在统计学意义上相等的组，也就是各方面条件差不多的几个组。等组实验设计也有多种表现形式，这里也只介绍最典型的2种：
⑴实验组、控制组后测设计
基本模式为：
|
组别 |
前测 |
实验处理 |
后测 |
|
实验组 |
|
√ |
√ |
|
控制组 |
|
|
√ |
特征：随机化选择被试和分组，接受实验处理的只有实验组，控制组不接受实验处理，两个组均只有后测（实验后的测验），没有前测（实验前的测验）。
这种设计的优点在于：它不需要进行在很多情况下并不理想的事前测，能排除前测与后测、前测与自变量产生的交互作用，避免了练习效应和疲劳效应，节省人力物力。
这种设计的缺点在于：不能对被试的缺失加以控制；在抽取样本时要求达到一定数量，如果被试数目较少，两组或多组等组就难以保证。
⑵实验组、控制组前后测设计
基本模式为：
|
组别 |
前测 |
实验处理 |
后测 |
|
实验组 |
√ |
√ |
√ |
|
控制组 |
√ |
|
√ |
特征：这是一种最基本、最典型的实验设计，它将被试随机分组，实验组接受实验处理，控制组不给予实验处理，两组均进行前测与后测。
3.等组实验的优缺点
优点在于：利用随机分派方法分出两个等组，可以控制"选择"等因素对实验结果的干扰；都进行了前后测，了解了学生在实验前的水平，便于前后的对照比较；而且两组就算分别存在练习效应或疲劳效应，由于随机的缘故，两组的这些变化也是相等的。
缺点在于：可能受到前测与实验处理产生的交互作用的影响。
等组实验法虽然比较麻烦，但是它有两个优点是单组法所不及的：⑴实行等组法可以免去这一个实验因子对于那一个实验因子的转移影响，因为两个不同的实验因子是在两个不同的组里实行的。⑵两组所用的测验单位（即分数难度）容易相等，学生在各方面进步的速度，前后往往有相当的差别，以致形成前后测验单位实质上的不相等。这在单组法里是无法避免的，用等组法就可以不怕有这些情形了。
（三）循环组实验
以两个或两个以上的、条件可以不同的组作为实验对象。实验分两期进行：第一期，一组接受实验因素甲的影响，同时另一组接受实验因素乙的影响，然后分别求出各自的实验效果；第二期，两组对调接受的实验因素，并分别求出各自的实验效果。最后，把两组接受实验因素甲的效果相加与两组接受实验乙的效果相加进行比较，从而证明甲优还是乙优。
循环组实验过程比较复杂，但实验结果比较科学、准确。它与单组法、等组实验法比较起来有着以下的优点：
⑴循环组实验法可以减少无关因子的影响。例如，实验的目的是在比较甲乙两种教学法的效果，那么实行两种教法的两位教师的教学水平之高下，以及两班学生家庭环境的好坏等都算是与实验目的无关的无关因子。在循环试验法中，两种教法（两个实验因子）都被每个教师所实行过，都在每一班学生中实行过，所以，即令教师教学水平有高下，学生家庭环境有好坏，由于循环的结果，把这些差异的情形所产生的影响平均匀配给各个实验因子，对每个实验因子都无所偏向，因而也就没有什么关系了。
⑵在循环实验法中，由于各个实验因子的次数加多，因而可以使实验结果的正确性增加。
⑶循环组实验法不必要求各组均等，因而省却均等组的麻烦。
总之，以上三种实验方法各有利弊。单组实验法的好处是容易实行，而短处是所受条件限制太严格，尤其是对后一实验因子所受于前一实验因子的影响无法去除。等组实验法虽然可以弥补单组实验法的短处，然而在均等各组上又增加了许多新的困难。循环组实验法是把以上两种方法的缺陷都给弥补了，然而各实验因子被实验的次数却又都增加了，这样就自然又增添了许多麻烦。
所以，在教育实验中究竟采用哪种形式，要根据研究的问题的内容与实验条件的具体情况而定。
四、实验法的一般步骤
实验法的一般步骤为：提出假设、实验设计、实验实施、实验结果的整理分析、撰写实验报告、重复实验和推广实验。
在我们国家，因为教育科学专业实验的人员较少，因此在专业队伍范围内进行重复试验和扩大实验情况不多，这种情况，实际上是国家教育科学很多结论不能成立、不能发展或不能扩大的一个很重要的原因。所以我们希望，在有关教育科研管理机构能够有组织地进行重复的、扩大的实验，以便让我们的教育科学上所得出的一些规律再重复实验、扩大实验中得到进一步验证，那么，我们国家的教育科学的发展就可能沿着坚实的道路向前发展。
五、教育实验的实施
教育实验的实施是指教育实验的具体完成过程，是使实验设计思想得以完全贯彻的过程。
（一）前期测试
前期测试是指实验前对被试进行的与实验相关方面的某些特质的测验。通过前测可以使实验者了解被试某些特质的现有水平，从而为判断实验效果建立一个基准，用以和后效测试测得的水平进行比较，同时可以利用前测进行取样和分组。
1.前期测试种类
前期测试按内容可分为学科测验、智力测验、特殊能力测验和人格测验四种。
⑴学科测验是测量学科知识和技能的测验。如语文学科不仅可测定被试掌握字、词、句、篇等方面知识的程度，还可测定被试朗读、默写、书写、作文等方面的技能技巧。
⑵智力测验是测量观察能力，记忆力和分析判断、推理等思维活动能力的测验，如一般智力测验（常用的有韦氏量表和瑞文量表）、迷津测验、填图测验、辨别测验等。
⑶特殊能力测验是音乐、绘画等特殊能力的测验。
⑷人格测验是测量智力以外的各科心理特征的测验，如意志、性格、兴趣、情感、品德等测验。
教育实验的前期测试可由实验人员自行编写测验题，也可选择已有的标准化测试题。选择标准化试题可以了解试题的信度、效度、难度和区分度等指标，有利于后效测试时也可按同样标准选择标准化试题，使前后测试能在同值水平上进行比较，以增加实验的内部效度。
2.前测应注意的问题
⑴前测必须测出实验所研究的特质水平，例如，在“数学自学辅导实验”中，前测必须测出学生现有的基础知识和解决问题的能力水平。
⑵前测要客观，尽量采用标准测验。测验题可由实验人员自行编写，也可选择已有的标准测试题。自编测试题应尽量标准化，测验程序、难易程度应适合学生水平。
⑶测验过程中，测验人员不要给学生任何暗示，如：随便讲话、读题等以免造成偏向。
⑷要实事求是，严禁作弊。
（二）实验控制
教育实验控制是实验操作的关键性阶段。我们所说的控制，是指对非实验因素的控制，即对无关变量的控制。在实验中，无关变量大致可分为两类。一类是随机性的，是说这类变量是随机出现，没有什么规律，如实验中天气的变化，会影响师生情绪，一些偶发事件也会影响。另一类是恒定性的，这类变量自始至终影响着实验，如实验者的偏向，被试时间的长短，课业负担的轻重等等，对前者一般很难控制，只能顺其自然，而对后者则需加以控制，尽可能减少其影响。
国外关于教育实验控制的内容和方法有多种观点。现根据我国教育实验的经验，对如下的无关变量及其控制方法作以说明。
1.实验教师
常有这种情况，一项取得优异成果实验，却被人议论：“某某教师教其他班也能有好成绩”。意思是说该教师素质好，业务水平高教学技术、教学风格高人一筹。从而推论实验效果主要来自那位教师，而不一定是那个自变量。是的，教师的水平高低对实验效果有直接的巨大的影响。因此，教育实验研究应当认真对待“教师”这一条件，做好选择工作。通常做法是：
⑴对实验教师与对照班教师均等匹配。当选择有对照班对比实验设计、由不同教师任教时，就要求选择的实验班与对照班的教师在业务水平、教学经验、教学效果等方面大体相当。
⑵由一名教师轮组或循环实验。当开展单科或单项实验时，可由同一教师在实验班与平行班实施不同的实验项目，以观察比较实验变量。这样就使实验班与平行班的教师条件均等了。例如，一教师在甲班开展了“集中识字”实验，在乙班开展了“注意识字”实验，以比较两者的优劣。当然，这会增加教师负担，一般很少采用。不过，对于小型的实验项目也可尝试。至于教师本身因素对因变量的影响，一方面，均等地影响两个班，等于消除了这一因素，另一方面还可以通过多次循环实验以验证所得结论，从而剔除自身因素的影响。
2.接受实验的学生
在选择实验班学生这一环节上，如果为了使实验成绩突出，而择优组成实验班，视实验班为优惠教育机会，而以人际关系代替选择标准，那么，这种实验班的实验结果是无法解释、难以令人信服的。因为实验对象（学生）这一无关变量对实验结果的干扰是说不清的。所以，要坚持科学态度，就必须对实验对象（学生）施行控制。具体方法如下：
⑴随机分配。如果采用等组实验法，就需将学生均等处理后再决定实验班。
⑵随机抽样。对实验对象的选择采取“随机抽样”方法，就是从将要推广的范围里，随机选择最有代表性的样本——实验对象（学生）。例如，“小学生语文能力整体发展实验”（吕敬先主持）在河北省的推广，就是从河北省保定市王各庄乡的一所小学里确定的实验班。这种方法虽然没有严格地按随机抽样程序进行，但它坚持了选取普通学校、普通学生等原则，其代表性是很高的。如果王各庄乡的这所小学该项实验取得成功，完全可以推广到河北省其他相类似的地区。这对提高实验的外在效度提供了切实的经验。
⑶配对。如在某年级两个班实验，不宜将原班中途拆散，重新组合，只好在原班中进行实验。这时可采用配对方法以使学生条件均等。方法是，从两班学生中一一成对地选取在学业品德等方面大体相等、性别相同的学生，组成实验组和对照组进行实验。当比较实验结果时，只比较这两组学生的成绩。
3.师生对实验的情感倾向
在我国很多实验教师都是“志愿兵”，他们对实验研究有浓厚的兴趣，有深厚的感情。对实验工作全身心地投入，表现出极为可贵的奉献精神。这些是应该充分肯定的，是值得称颂的。这里所说的“情感倾向”是指那种使实验结果出现混乱现象的态度。正是这种态度使科学研究掺入了虚假成分，这是应该控制的。有的实验教师为了突出自己的实验成果，在实验过程中或是离开实验项目的基本要求，或是在测查时给学生以种种暗示，或是有意识地给试卷打高分等。教师这种倾向很容易传染给学生，使学生也跟着教师倾向行事。如测查中的交头接耳，甚至作弊。
控制教师的这种请感情项主要在教师。教师应强化自己的实验意识和控制意识，端正实验研究的科学态度。所谓科学态度即是探索未知和寻求规律的态度，是实事求是和按规律办事的态度。树立了这种科学态度就能自觉地把我自己的情感和行为，使之不影响对实验因果关系的探求。除此，对某个实验项目来说，应尽量完善自变量的操作系统和各项操作技术的详细说明，提高实验项目的可操作性。这样可减少实验的随意性，也能避免师生情感的影响。至于测查中的问题，最好由他人采取“验收”方式解决。
4.时间和精力
教育实验应遵循其根本原理，即除自变量外，其它条件都想等。就是说，较之非实验教育，它要一同等代价换取尽可能大的效果。其主要办法是：
⑴坚持以不超过规定的时间和精力为准则，即贯彻国家统一制订的教学计划，对其规定的学年、学期、每周上课总时数不变。这主要是使实验在时间和精力的投入上不超过非实验教育。至于牵涉教学计划变动的实验项目，大多是减少时间和精力的投入。
⑵对学生在校活动总量和家庭作业量作出相应的控制幅度。例如，杭州市拱墅区实验小学和杭州大学教育系联合开展的《整体、合作、优化教学论实验》规定，每天每个儿童用于在校学习时间的平均量为5小时15分钟；每天用于个人作业的时间平均量为30分钟（二年级。一年级不留家庭作业）；用于户外活动时间的平均量为两小时。
⑶对学生休息、睡眠等自由支配时间给予保证。关于教师工作量朝服和问题虽难以解决，但教师的健康状况应作为实验成果的一个方面加以考虑。
（三）实验的后效测试
后效测试是指在施加自变量影响后，测定实验所研究的特质的现有水平。
1.后效测试的意义
通过测试，可以了解通过施加自变量后，被试的特质水平发生了什么变化；并且通过后效测试与前期测试的比较，可以求出特质在试验前后所引起的变化量，从而判断自变量与因变量是否存在着因果关系。
2.后效测试应注意的问题
⑴后测要在停止实施实验变量后立即进行，这样可以避免因被试受到其他因素的影响而发生特质水平的变化。
⑵后测和前测必须是同质测验。如前期测试是测定思维品质（包括思维的敏捷性、灵活性、深刻性、独创性），后效测试也应测定思维的品质，否则两者的比较就毫无意义。
⑶保证后测和前测分数的同值性。即两次测定的效度、信度、难度、区分度应该基本一致，否则就无法进行正确比较。
（四）实验资料的搜集和整理
教育实验过程就其实质而言，是对理论假设的验证过程，“验证”就是用事实来证明由假设推测的事物间的联系。因此，搜集资料一定要注意搜集那些与假设联系起来的资料，只有这种资料才是有用的。这种资料是验证假设的基本依据，是实践到理论的阶梯。
1.搜集实验资料的方法
搜集实验资料的方法有多种，常用的方法有以下几种：
⑴调查。凡搜集寓教于实验课题相关的现实情况方面的资料，都可采用调查法。调查的具体方法有：填写调查表、召开调查会、访问、问卷、交谈等，究竟采用哪种方法要视调查内容的需要。如了解学生家庭情况、学生课外阅读情况，就可采用填写调查表方法，了解家长对实验的态度就可采用调查会或问卷方法，了解典型学生在学业上的进步或存在问题，就可采用交谈的方法。不论采用哪种方法，都要注意留下文字资料。
⑵测查。测查是验证理论假设的重要手段，也是搜集实验资料特别是数据资料的重要方法。教育实验测查方法，当前主要是客观性测验和评定两种。客观性测验是指实验教师根据实验内容自己编制题目的考试，适用于各学科知识技能的测查。测查成绩一般采用百分制计分。这类测查应注意编制试题要有较强的针对性，即测查要为验证假设提供数据依据，提高测查的效度。其他不宜考试的内容，诸如思想品德表现、体质健康水平、劳动技能水平等的测查一般采取评定等级的方法。就是将某项测查内容列出具体测查项目，如“体质健康”内容可列出态度纪律、体质体能、形态发育、卫生习惯等项，按优、良、中、差四等，进行自评、小组互评、教师评。综合上述评定给出测查内容的总评（仍按优、良、中、差四等）。
⑶搜集现成资料。在实验过程中有不少资料是现成的，只要注意收存整理就是了。如实验方案、实验教师教案、学生有关作业等。
⑷实验日记。有些资料用上述方法难以搜集，而实验日记可以补偿。每天记下观察到的实验情况，日积月累在实验进程后将会留下丰富的资料。这对于总结分析实验成果是极其宝贵的。实验日记一般可以记载以下内容：一是事实。如某学科研究课活动、教师外出参加学术会议及其收获、某项比赛学生获奖情况等。二是与课题有关的某种因素变化的情况。如关于“个性”实验课题，课堂上或课外发现某个学生兴趣有变化，或思维品质有变化等。三是由上述事实或变化情况所引出的联想，或优势是到理论的探究。四是实验进展情况。
⑸个案资料。对于有研究价值的典型学生，可将其所有学业资料、观察资料收存；也将其某一方面资料收存，建立个别档案。如把一名小学生从入学直到小学毕业五年（或六年）书写作业留存入档，从中可发现问题。这类资料对研究学生发展有独特价值。
2.实验资料整理的几项工作
整理资料的目的是为了使凌乱的、芜杂的字聊城为典型的、有序的资料，给验证假设提供准确、可靠的依据。整理资料的工作主要有以下几项：
⑴审核、排除、补救。资料的真伪对于验证假设至关重要。整理资料的第一步便是认真审核资料的价值，将那些论证实验假设无用的资料排除，将那些有偏差的假性资料（有偏估计量）摒弃。留存的资料必须是准确的、可靠的资料，即论证实验假设的无偏估计量。同时，还应注意资料是否充分完整，如有缺漏，应及时采取措施补救。
⑵分类归档。资料的分类标准很多。可按形态分为文字资料，声像资料。可按问题分为学生思想品德表现资料，学业成绩资料，身体健康状况资料等等。可按时间分为是眼前的基础资料，实验进程资料，实验结果资料。采用哪种分类方法根据自己的情况而定。事实上，常常综合采用几种分类方法。这里仅以按时间分类法为例，以示一斑。
①实验前的基础资料。a.均等化处理的实验班和控制班学生的各项资料（如每个学生测试的标准分数和标准总分数）。b.学生各科学习成绩。c.学生某专项能力或态度调查情况。d.学生身体健康状况。e.学生兴趣、爱好、特长调查情况。f.学生参加各种竞赛、表演情况。g.学生在报刊发表作品和作文竞赛情况。h.学生家庭情况。i.实验教师情况。j.实验方案。k.实验教学大纲、教学计划。l.实验方案的实施计划。m.实验设备、条件、教材、教具……
②实验进程资料。a.学生思想品德变化情况和评价。b.学生各科测查成绩。c.实验中的某个专题研究对学生的观察记载。d.各阶段对学生的身体检查情况。e.“实验前的基础资料”中f、g两项。f.实验教师教案、教学笔记。g.实验公开课或研究课的教案、评议记录和情况记载。h.有关实验的各类会议记录。
③实验总结评价资料。a.学生思想品德的总结评价（自评、他评）资料。b.学生个人和实验班各科学习成绩的总结分析。c.实验班学生身体发展状况的总结分析。d.学生在各报刊发表作品和作文竞赛获奖情况总结。e.学生参加课外活动情况和兴趣、爱好、特长发展情况总结。f.教师专题实验总结。g.各科教师教学质量分析。h.教师撰写有关实验论文、读书笔记。i.实验班工作总结。j.实验教师思想业务水平提高情况和健康情况。k.实验评价会议记录。l.试验报告。
这样分类只是为了使实验人员知道哪阶段搜集哪类资料，不是入档的分类。资料入档时可按学生类、教师类、学校类划分。
⑶绘制统计图表。整理数据实验资料可采用统计图表。教育实验较多采用的统计表有基本情况统计表、测查成绩统计表和各类数据对照表。详见附件中的“二、绘制统计图表”列出的几表仅供参考。
⑷计算算术平均数和加权平均数
详见附件中的“三、计算算术平均数和加权平均数”。
⑸计算标准差
⑹平均数差异的显著性检验
当实验班测查成绩的平均数与其平行班总体的平均数比较时，或与对照班的平均数比较时，不能简单地只凭平均数差异就做出谁优谁劣结论，需要做差异的显著性检验。现举两例分别说明两种不同的检验方法。
详见附件中的“五、平均数差异的显著性检验”。
六、教育实验应注意的事项
（一）设计好研究假设
实验前应深思熟虑，掌握有关领域、有关问题的充分资料，尽量提出比较成熟的假设以期验证。应事先考虑好实验设计的模式，作出简单的图示，以便理清思路。实验研究的详细方案是整个实验研究过程极其关键部分，应当特别重视，要多花些时间精力把方案考虑周密，决不能草率行事，急于上马，以免造成走弯路、重返工，或导致无法弥补的缺憾。
（二）做好实验控制
在操纵实验条件时，应时时注意加强对整个实验实施过程中各种无关变量的控制，不要以为方案落成后，一切既定控制措施便可自司其职。往往一旦研究者的主观控制有所放松时，计划好好的控制手段也会发生不同程度的“变形”。因此，实验研究者为了追求真实结论应始终抱有一丝不苟的科学态度，严格遵循实验方案规定。研究者只有真正保持高度的“控制”意识和“严格”意识，才有可能使科研结论达到真正可靠和有效的水平。
（三）做好前测与后测
实验中总要涉及对某些因变量的测量，以表示实验条件的作用或效果，所用的测量工具应能代表该实验条件的真实效应，也就是说，测查的内容应与实验处理所要影响的内容一致或相关。如果实验处理旨在提高儿童的语言能力，那么测查的内容也就应当能反映儿童语言能力的水平。在有前测与后测的实验中，测查内容与难度应高度一致。
（四）应重视重复实验
实验法虽然能较为精确可靠地说明变量之间的因果关系，但它在设计技术上和变量控制方面要求较高，研究者需对这些技术熟练掌握并能灵活运用。在很多时候，实验不一定能达到这些高标准的要求，所以，也就影响了实验结果的推断能力。一般认为，能被相似的实验所再次验证的结论，具有较强的推断力。有时，重复某个实验构思，可从不同的角度对同一问题加以实验，这样，可增强原实验的结构效度。可见，重复实验的意义是不容忽视的。真正靠得住的结论应经得起重复验证。
为了从事重复实验，后面的研究者需要了解原实验的方法、过程、工具、标准等信息。因此，在实验报告或论文中，实验者应客观地、详细地对这些信息加以描述，以便后人参考。
（五）要考虑生态效度问题
如果实验情景与被试所处的实际情景之间的一致程度较高，那么实验结果就更可能说明被试在真实情况下的反应。有时，实验室条件或具有高度人工控制的实验场所，与儿童所生活的自然环境有着较大的差别，这时，实验研究的生态效度便很差。这是实验法运用中的局限性之一。如果研究者能够充分认识到这一问题，尽量设计、考虑周到，可不同程度地弥补这一局限，使实验环境尽可能吻合儿童的真实生活环境。近年来，很多研究这主意采用在儿童自然环境中进行的自然实验法来研究儿童行为，便是提高生态效度的一种有效措施。
（六）做好控制组老师的思想工作
在对儿童的研究中，经常用整个的班级作为实验对象，而在所选取得班级中，又需要有一些班级作为控制班或对照班，以便与实验班的某种教育或学习效果加以比较。在实验研究中，人们往往会发现，控制
（七）做好预备实验
正式实验研究开始前，通常需施行预备实验，即用少量被试进行初步的探索性研究，目的在于初步检验实验步骤是否现实可行；是否可能出现某些问题；变量数值范围的设定是否恰当等，就好比是正式演出之前要先预演一下一样。经过预备实验，可及时发现一些问题，以便及时修订方案，免得在正式实验开始后发现问题，难以改善与弥补。
